·210 工程科学学报，第38卷，第2期 温阶段完成的. 度也逐渐增大，但其增幅逐渐减小，90min和120min 60 曲线已趋于平缓.这也与图2中玻璃的线性收缩率和 体积密度的变化趋势大体上相一致. 55 由图2和图3可以看出：在1100℃下的不同保 温时间内，微晶玻璃的线性收缩率、体积密度和抗折 50 强度的变化曲线基本一致：随着热处理过程中保温 45 时间的增加，烧结过程逐渐趋近于完成，微晶玻璃中 气孔逐渐减轻和消除，玻璃坯体逐渐密实.从玻璃烧 40 结动力学的角度看，高温有利于提高液相的含量，以 国家标准 促进物质的迁移，从而最大限度地在烧结过程中减 轻或消除气孔 表3为不同建材的力学性能.从表3可以看出： 20 40 60 100 120 在1100℃保温30min获得的微晶玻璃的抗折强度和 时间/min 抗压强度均优于天然石材大理石和花岗岩，而显微硬 图3微晶玻璃的抗折强度 度略低；保温60min时其显微硬度、抗压强度及抗折强 Fig.3 Bending strength of the glass-ceramics 度均优于天然石材：保温120min时微晶玻璃的各项力 随着保温时间的进一步增大，微晶玻璃的抗折强 学性能均达到最大值. 表3各种材料的力学性能对比阳 Table 3 Mechanical property comparison of different building materials 材料 花岗岩 大理石 微品玻璃(30mim) 微品玻璃(60min) 微晶玻璃(120min) 抗折强度/MPa 8.5~25 6-16 46.5 52.5 56.4 显微硬度/GPa 35 5.5 4.8 5.6 6.2 抗压强度/MPa 120-250 70~110 280.2 328.6 345.8 2.3X射线衍射分析 相混合物中某一相的衍射强度，随该相的相对含量的 图4为基础玻璃粉末的X射线衍射(XRD)图谱 增加而增加.随保温时间的增加，微晶玻璃中晶相的 从图4可以看出，基础玻璃的X射线衍射图谱在30° 衍射强度相差不大，且微晶玻璃的X射线衍射图谱中 附近呈现较大的馒头状的衍射峰，说明钢渣、粉煤灰的 衍射峰清晰可见，并无明显的非晶态衍射峰，说明微晶 混合料在熔渣、提铁和水淬处理后得到的是非晶态的 玻璃在升温至1100℃后不保温即冷却其晶相的含量 玻璃料 与增大保温时间相比并无明显差别，可见在升温至 1100℃过程中，微晶玻璃的析晶过程已经基本完成， 1000 增大保温时间，晶相的含量并未随之增加.结合微晶 玻璃的体积密度和抗折强度，说明晶相的含量不是影 响微晶玻璃力学性能的主要因素 45000 0钙铝黄长右 500 40000 辉石 35000 120 min 30000 90 min 25000 20000 60 min 1020304050607080 15000 20M) 10000 30 min 图4基础玻璃的X射线衍射图谱 5000 0min Fig.4 XRD pattern of the parent glass 0 102030405060 708090 图5为微晶玻璃的X射线衍射图谱.从图5可以 20/9 看出，不同保温时间制备的微晶玻璃的主晶相均为钙 图5微品玻璃的X射线衍射图谱 铝黄长石，副晶相辉石.根据X射线衍射强度理论，多 Fig.5 XRD patter of the glass-ceramics工程科学学报，第 38 卷，第 2 期 温阶段完成的． 图 3 微晶玻璃的抗折强度 Fig． 3 Bending strength of the glass-ceramics 随着保温时间的进一步增大，微晶玻璃的抗折强 度也逐渐增大，但其增幅逐渐减小，90 min 和 120 min 曲线已趋于平缓． 这也与图 2 中玻璃的线性收缩率和 体积密度的变化趋势大体上相一致． 由图 2 和图 3 可以看出: 在 1100 ℃ 下的不同保 温时间内，微晶玻璃的线性收缩率、体积密度和抗折 强度的变化曲线基本一致; 随着热处理过程中保温 时间的增加，烧结过程逐渐趋近于完成，微晶玻璃中 气孔逐渐减轻和消除，玻璃坯体逐渐密实． 从玻璃烧 结动力学的角度看，高温有利于提高液相的含量，以 促进物质的迁移，从而最大限度地在烧结过程中减 轻或消除气孔． 表 3 为不同建材的力学性能． 从表 3 可以看出: 在 1100 ℃ 保温 30 min 获得的微晶玻璃的抗折强度和 抗压强度均优于天然石材大理石和花岗岩，而显微硬 度略低; 保温 60 min 时其显微硬度、抗压强度及抗折强 度均优于天然石材; 保温 120 min 时微晶玻璃的各项力 学性能均达到最大值． 表 3 各种材料的力学性能对比［14］ Table 3 Mechanical property comparison of different building materials 材料 花岗岩 大理石 微晶玻璃( 30 min) 微晶玻璃( 60 min) 微晶玻璃( 120 min) 抗折强度/MPa 8. 5 ～ 25 6 ～ 16 46. 5 52. 5 56. 4 显微硬度/GPa 3 ～ 5 5. 5 4. 8 5. 6 6. 2 抗压强度/MPa 120 ～ 250 70 ～ 110 280. 2 328. 6 345. 8 2. 3 X 射线衍射分析 图 4 为基础玻璃粉末的 X 射线衍射( XＲD) 图谱． 从图 4 可以看出，基础玻璃的 X 射线衍射图谱在 30° 附近呈现较大的馒头状的衍射峰，说明钢渣、粉煤灰的 混合料在熔渣、提铁和水淬处理后得到的是非晶态的 玻璃料． 图 4 基础玻璃的 X 射线衍射图谱 Fig． 4 XＲD pattern of the parent glass 图 5 为微晶玻璃的 X 射线衍射图谱． 从图 5 可以 看出，不同保温时间制备的微晶玻璃的主晶相均为钙 铝黄长石，副晶相辉石． 根据 X 射线衍射强度理论，多 相混合物中某一相的衍射强度，随该相的相对含量的 增加而增加． 随保温时间的增加，微晶玻璃中晶相的 衍射强度相差不大，且微晶玻璃的 X 射线衍射图谱中 图 5 微晶玻璃的 X 射线衍射图谱 Fig． 5 XＲD pattern of the glass-ceramics 衍射峰清晰可见，并无明显的非晶态衍射峰，说明微晶 玻璃在升温至 1100 ℃ 后不保温即冷却其晶相的含量 与增大保温时间相比并无明显差别，可见在升温至 1100 ℃过程中，微晶玻璃的析晶过程已经基本完成， 增大保温时间，晶相的含量并未随之增加． 结合微晶 玻璃的体积密度和抗折强度，说明晶相的含量不是影 响微晶玻璃力学性能的主要因素． · 012 ·